托普雲農自動定氮儀檢測每天水稻氮的吸收和積累

   水稻是稻田生態係統中主要生產(chan) 作物，氮素是影響水稻生長的一個(ge) 重要營養(yang) 元素，磷和鉀是除氮素外對水稻生長具有同等重要作用的營養(yang) 元素。植物體(ti) 內(nei) 碳幾乎全部是由植株自身光合作用同化 CO2 形成碳水化合物，而光合碳代謝與(yu) 氮素的投入、植株氮素同化之間關(guan) 係非常密切。因此，研究稻田生態係統碳氮循環耦合關(guan) 係具有一定的理論意義(yi) 。本研究以稻田生態係統長期定位試驗為(wei) 對象，分析等氮投入不同氮源、不同氮磷鉀施肥配比二種施肥方式下水稻植株體(ti) 內(nei) 碳、氮的積累與(yu) 分配特征，探討不同施肥水平下水稻植株碳氮累積關(guan) 係，為(wei) 稻田生態係統中碳氮循環耦合機製提供一定的理論依據。
使用定氮儀(yi) 檢測得到如下主要結果： 
   （1）基於(yu) 等氮投入、不同氮源施肥長期定位試驗，分析水稻植株碳、氮積累與(yu) 分配。結果表明，水稻各器官的碳含量在不同處理之間沒有明顯差異（P>0.05），但氮含量有明顯的差異。有機–無機配施處理的莖葉、籽實中氮含量分別為(wei) 8.9  ~ 10.2 g.kg-1 和 11.9 ~ 14.8 g.kg-1，比施用化肥處理的高 13% ~ 53%和 9% ~ 19%，比對照（不施肥）高 12% ~ 77%和 23% ~ 32%。水稻碳、氮儲(chu) 量大部分積累在植株的地上部分，其中，有機–無機施肥處理的籽實中碳、氮儲(chu) 量較大，分別為(wei) 3467.8 ~ 4323.9 kg.hm-2和 120.3 ~ 135.2 kg.hm-2，比施用化肥處理分別高 13% ~ 23%和 26% ~ 45%。莖葉和籽實中碳儲(chu) 量占整個(ge) 植株中儲(chu) 量的 34% ~ 38%和 51% ~ 60%；氮儲(chu) 量占總氮儲(chu) 量的 28% ~ 34%和 61% ~ 68%。結果表明，籽實是水稻植株主要的碳、氮匯，有機–無機肥料配施有利於(yu) 水稻氮的吸收和積累，對於(yu) 水稻碳氮固定和累積有一定的促進作用。 
   （2）基於(yu) 我國南方雙季稻田區 20 a 施肥處理長期定位試驗，分析不同氮磷鉀施肥水平對水稻碳、氮積累與(yu) 分配。結果表明，水稻籽實和莖葉中的碳含量普遍高於(yu) 根部碳含量；籽實碳含量在 N 處理下zui高，為(wei) 432.79 g.kg-1，其餘(yu) 施肥處理下籽實碳含量的差異不顯著。而氮含量在不同施肥處理下差異較大，以 N 處理下zui高，為(wei) 18.90 g.kg-1，其次是 NPK 處理，為(wei) 17.93 g.kg-1。水稻碳、氮儲(chu) 量大部分積累在植株地上部分的籽實和莖葉中，分別是地下儲(chu) 量的 6.8~9.2 和 9.8~14.1 倍。隨著施氮水平的增加，水稻籽實中的碳儲(chu) 量也相應增加，而在相同的施氮水平下，偏施氮肥處理水稻籽實中的碳氮儲(chu) 量明顯低於(yu) NPK 處理，NC 處理的籽實碳氮含量低於(yu) NPKC。因此，與(yu) 偏施氮肥相比，氮磷鉀三大元素的綜合施用更有利於(yu) 水稻生長過程中碳氮的累積和分配。 
  （3）利用等氮投入不同氮源和不同氮磷鉀投入兩(liang) 種施肥方式對不同生育期水稻植株生長過程中碳氮的積累與(yu) 分配分析表明，在水稻分蘖期和孕穗期，相對於(yu) 其它施肥處理單施化肥處理顯著增加水稻植株體(ti) 內(nei) 氮含量，如孕穗期時，寧鄉(xiang) 點根部和地上部分水稻氮含量在NPK處理下zui高，分別為(wei) 11.87 g.kg-1和20.06 g.kg-1；從(cong) 抽穗期至成熟期時，有機-無機結合的施肥方式有效促進了水稻植株對氮素的吸收和碳氮的積累，如寧鄉(xiang) 點晚稻成熟期籽實氮含量在 LOM 和 HOM 處理下顯著zui高，分別為(wei) 20.36 g.kg-1和 21.22 g.kg-1。研究表明，合理的施肥能在水稻不同生長時期有效促進植株內(nei) 碳氮的吸收和累積。 
（4）在等氮投入不同氮源的條件下，有機-無機結合配施顯著降低了成熟期籽實碳氮比，其比值為(wei) 28.0~35.0，是 NPK 處理的 84%左右；不同氮磷鉀配施下，除CK 處理外，籽實碳氮比在其餘(yu) 施肥處理下沒有顯著性差異，莖葉 C/N 以 N 處理下顯著zui高，為(wei) 67.6。在水稻各個(ge) 生育期，有機肥-無機結合配施均降低了植株中碳氮比，不同氮磷鉀投入下，添加有機物循環的處理（NPC 和 NPKC）下水稻植株碳氮比均低於(yu) 無循環處理（NP 和 NPK），主要是因為(wei) 配施有機肥增加了水稻植株體(ti) 內(nei) 氮素的含量。 
    在介紹了以上的介紹後，我們(men) 了解到稻植株地上部分是主要的碳氮匯，其中籽實碳氮儲(chu) 量較高。隨著施氮水平的增加，水稻籽實中的碳儲(chu) 量也相應增加，在相同的施氮水平下，氮
磷鉀綜合施用比偏施氮肥處理更有利於(yu) 水稻生長過程中碳氮的累積。在等氮投入不同氮源下，有機-無機肥配施顯著提高了水稻植株體(ti) 內(nei) 氮素的含量；在不同氮磷鉀投入下，添加有機物循環處理下水稻植株體(ti) 內(nei) 碳氮含量及儲(chu) 量均普遍高於(yu) 無有機物循環處理，可見添加有機養(yang) 分能促進了生長過程中水稻碳氮的同化與(yu) 吸收。研究表明，合理的施肥能有效促進水稻植株碳氮的固定和累積，有機–無機肥料配施有利於(yu) 水稻氮的吸收和積累，對於(yu) 促進水稻植株碳氮的固定和累積還具有一定的潛力。